行走驱动（通用3篇）
行走驱动 篇1
0 引言
用液压油为工作介质传递动力和进行控制的液压传动, 其液压功率是通过液体的压力和流量传递的。按工作原理或根据压力和流量两参数哪一个占主要地位, 液压传动可分为容积式和动力式两大类。容积式液压传动是利用密封容积内受静压力的液体来传递动力的 (帕斯卡原理) , 其特征是流量小压力大占主要地位, 因此, 常将用高压油传递动力的液压系统称为液压传动或静液压传动。静液压驱动就是将发动机的机械能带动液压泵转换为液压能, 而液压泵输出的高压液体经操纵调节装置进入装在行走轮附近或直接装在轮内的油马达, 重新将液压能转换为机械能, 使车轮作旋转运动的一种驱动方式。
组成静液压驱动系统的主要工作部件是油泵、操纵调节装置和马达。作为主液压泵常采用变量柱塞泵, 因为该泵结构紧凑, 排量可变, 工作压力和传动效率都较高, 工作寿命长, 这种泵型有斜盘式和斜轴式。操纵调节装置包括一般液压阀和根据系统某些特殊要求而另行设计的其他阀类。液压马达可采用高速柱塞式马达或低速大扭矩马达。高速柱塞式马达的结构同柱塞泵相类似。此类马达工作速度较高, 输出转矩较小, 所以须经调速机构才能带动驱动轮旋转。
农业机械行走装置采用静液压驱动仅有近50年的历史, 自从英国国立农机研究所 (NIAE) 于1954-1956年研究成功第一台液压驱动的农用拖拉机以来, 已引起世界农业工程技术界的广泛注意, 被看成是拖拉机传动装置的一次革命, 从此各国特别是主要工业国家争相研制, 取得可喜的成果
静液压驱动拖拉机的主要优点是能方便地实现无级变速, 而且速比变化范围较大;操纵简单, 并可实行倒驶、制动及不需要起步离台器等。它可在各种作业要求的合理速度下进行工作, 而且不需换挡、功率流不中断, 因此生产率可提高28%左右;同时, 驾驶员的劳动强度也大为减轻。近20年来, 国外大中小型拖拉机采用静液压驱动机型的产品发展很快。
在欧美, 作为农业机械代表的自走式联台收获机的行走装置几乎全部采用了静液压驱动, 而且比在拖拉机上使用获得更快地推广, 成为当前重要的发展趋势, 这主要基于联合收获机结构和使用上有特殊的优点。它有效地适应被收获作物的不同长势, 为维持一定的喂入量、生产率和作业质量而进行有效地无级调速;传输动力只需两条油管 (软管和钢管) , 可省掉许多多余的传动机构, 使整机结构布置合理、质心高度相对降低;操纵换向、变速方便, 为实现自动控制创造更有利的条件。静液压驱动效率低, 更适用于驱动联合收获机行走装置功率仅占发动机功率的一小部分 (0%~25%) 的需要。
随着国内玉米收获机的快速发展, 静液压驱动技术因完全符合玉米收获机行走作业模式, 越来越得到广泛的应用。洛阳中收机械装备有限公司作为国内收获机专业的生产厂家, 多年来从事静液压驱动技术在收获机行走驱动上的应用研究, 并且已经批量生产, 代表机型有中收YB4500系列机型 (如图1) 。
1 静液压驱动构成及特点
(1) 静液压驱动的构成。按照排量是否可调, 静液压驱动可以分为4种系统组合方式, 定量泵-定量马达、定量泵-变量马达、变量泵-定量马达及变量泵-变量马达。根据玉米收获机收获作业的工作特性, 中收YB4500型选择了变量泵-定量马达的组合方式。变量泵-定量马达液压原理图、组成架构分别如图2、3所示。
1.定量马达2.高压油管3.油箱4.滤清器5.球阀6.空滤器7.变量泵8.回油管9.冷却器10.冷却器旁通阀11.补油进油管12.泵、马达壳体泄油管
(2) 静液压驱动的特点。与目前国内玉米收获机普遍采用的机械式无级变速相比, 静液压驱动具有以下优点。一是可以实现全程无级变速, 不需踩离合和摘挡即可起步、加速及停车。二是换向方便, 不需挂倒挡, 用液压换向即可实现倒车。三是行走传动布置灵活。四是功率密度大。五是液压柱塞变量泵可采用电比例变量控制, 与电子技术结合, 容易实现智能化控制。
2 驱动能力计算
在中收YB4500型收获机上, 变量泵由发动机直接驱动, 马达安装在Ⅲ挡变速箱I轴上。整机驱动技术参数如表1。
根据收获机作业实际情况, 确定转场滚动阻力系数为0.05、田间作业滚动阻力系数为0.12、行驶最高速度24 km/h。
在不考虑变量泵、定量马达容积效率的情况下, 确定泵、马达的排量均为55 m L/r, 计算可得出I挡、II挡、III挡行驶速度分别为4.01 km/h、9.65 km/h和24.22km/h。按照以上计算结果, 根据玉米收获机收获条件确定I、II挡为工作挡, III挡为转场挡。
考虑液压系统容积效率、机械效率, 选用额定压力35 MPa斜盘式变量泵、斜盘式定量马达, 峰值压力均为42 MPa, 车速与牵引力关系如图4。从图4可见, 计算结果满足实际作业牵引力需求及行驶速度需求。
在实际应用中, 静液压驱动还可进行扩展四驱应用和电控应用 (如图5) 。在图5方案中, 后轮马达采用大排量径向柱塞马达, 后轮靠液压油压力自适应差速, 结合电控操作, 方案简单易行。
3 结论
(1) 存在的问题。从上面分析可见, 静液压驱动在玉米联合收获机上的应用具有足够的技术优势, 拥有良好的发展空间, 但也具有如下不足。一是静液压驱动系统与机械行走系统相比, 价格翻倍, 成本高。二是静液压系统对液压油清洁度要求较高。三是静液压系统后期维护需要较高的专业技术知识。四是传动效率较机械传动效率低。
(2) 需要研究的问题。一是对发动机动力输出分动箱部件的研究, 解决目前还需要胶带驱动变量泵的问题。二是变速箱技术研究, 设计新型变速箱, 解决由于变速箱上安装静液压马达而取消离合器导致的需停车换挡问题。三是静液压驱动与发动机动力输出特性匹配技术的研究, 使发动机在特定工况下发挥最优性能。
值得提出的是, 静液压驱动的传动效率比机械传动低15%, 成本高20%左右, 因此, 在近期还不大可能完全取代机械驱动的那些农业机构, 这是发展滞后的主要障碍。但从改善联合收获机使用性能和扩大其综合利用范围及提高生产率的观点来看, 这些缺点将随着工业技术水平的发展, 而逐步被克服。
摘要：静液压驱动技术在国外的收获机械上得到广泛的应用, 本文主要介绍静液压驱动系统的特点, 以及静液压驱动系统在中国收获YB4500系列机型行走驱动上的应用。
关键词：玉米收获机,静液压驱动
行走驱动 篇2
堆垛机是自动化立体仓库的核心设备,由机架(上横梁、下横梁、立柱)、水平行走机构、升降机构、载货台、货叉及电气控制系统等构成它包含三个动作,即水平行走、升降和货叉伸缩,通过三维运动实现任意货位的取放货。通常情况下,立体仓库的长度尺寸会比高度尺寸大很多,要提高堆垛机运行效率,主要是缩短其单周期运行时间。堆垛机单周期运行时间主要包括启动加速时间Ta、匀速运动时间Ty、减速停止时间Tj等。提高推垛机水平行走加速度和水平运行速度,对提高其运行效率有明显作用水平行走的速度和加速度与堆垛机的行走驱动形式有很大关系,因此研究堆垛机的行走驱动形式意义重大。
从结构上看,目前市场上堆垛机的行走驱动主要有三种形式。最传统的形式是减速电机直接驱动行走轮,这种形式最为常见,结构也最简单,国内外堆垛机都在普遍应用;还有一种形式是同步带驱动,这种形式国外堆垛机常见,国内堆垛机应用较少;最后一种形式是采用一组驱动轮夹紧在轨道两侧提供驱动力,这种形式在国外堆垛机上能看到,国内堆垛机只有新松在应用。
二、三种行走驱动形式对比
1. 直接驱动
减速电机通过驱动轴与键连接直接驱动行走轮,行走轮安装到下横梁框架上,见图1。
这种形式机械结构简单,零件数量少,安装方便,结构紧凑。为节约巷道空间,此形式通常是采用斜齿轮—伞齿轮形式的减速机,其价格比斜齿轮减速机高。
堆垛机启动时不打滑,需满足最大牵引力F小于最大静摩擦力fmax,计算如下:
(按驱动轮承载堆垛机一半重量考虑)
式中:F表示最大牵引力式中:F表示最大牵引力
fmax表示最大静摩擦力
m表示堆垛机总重
a表示堆垛机加速度
μ1表示滚动摩擦因数
μ2表示静摩擦因数
g表示重量加速度
推出:a<(1/2μ2-μ1)g (公式1)
从公式1中可见,最大加速度只与静摩擦因数和滚动摩擦因数有关。加速度的最大值完全受限于静摩擦因数和滚动摩擦因数。
堆垛机行走轮与轨道的摩擦因数见表1。根据公式计算,行走轮采用钢轮,加速度a最大能达到0.6m/S2;采用聚氨酯轮,加速度a最大能达到1.2m/S2。继续提高加速度的话,就会出现行走轮在轨道上打滑的现象。
2. 同步带驱动
驱动装置安装在堆垛机下横梁上,见图2。驱动装置由减速电机、主动带轮、张紧轮、安装支架等组成,同步带绕过主动带轮和张紧轮,两端头固定在地面上,张紧机构在带的两端头。堆垛机的行走减速电机驱动主动带轮,带动整个堆垛机行走运动。
这种形式的机械结构较直接驱动复杂,多了一带轮与同步带的驱动机构及同步带的张紧机构,零部件数量较多减速电机可采用斜齿轮减速电机,价格便宜。同步带驱动属于齿形啮合原理,与摩擦驱动不一样,不会出现打滑现象,加速度值可以增大。
但是,同步带驱动有一个缺点,就是同步带都有伸长率,属弹性体图3为某厂家的同步带伸长量样本,图中的斜线代表不同型号的同步带,这些型号齿形一样,只是宽窄不同。从图中可见,对于同一型号的同步带,伸长量与受力大小和同步带长短有关。伸长量越大,需要的张紧力越大如果张紧力不够,同步带会窜齿,导致驱动失效张紧力过大,会影响同步带的寿命。因此,这种驱动形式仓库长度尺寸会受到限制,通常都做到30m以内。另外,启动时的惯性力很大,也会导致同步带受力过大而伸长,因此,堆垛机的重量和加速度也会受到限制一般情况下,这种驱动形式只能用于轻型堆垛机,加速度值通常能达到2m/S2,较直接驱动形式增大很多。
3. 夹紧轮驱动
夹紧轮驱动,指采用一组驱动轮夹紧轨道侧面的形式,见图4。减速电机驱动夹紧轮,通过一套夹紧装置提供给夹紧轮与轨道间足够大的压力,产生摩擦力,实现堆垛机的行走运动。堆垛机的行走轮只作为从动轮使用夹紧装置采用一组碟簧设计,夹紧力可调节。驱动装置通过螺栓连接固定在下横梁上,带动整个堆垛机行走。
这种形式由于夹紧力可调节,加速度可以达到较大值,计算如下:
式中:F表示最大牵引力
fmax表示最大静摩擦力
f滚表示滚动摩擦;
F夹表示夹紧力
m表示堆垛机总重
a表示堆垛机加速度
μ1表示滚动摩擦因数
μ2表示静摩擦因数
g表示重量加速度
推出:a<2(μ2-μ1)F夹/m-μ1g(公式2)
从公式2可见,m一定时,F夹增大,a增大,μ2越大,a越大。因此,可以通过调节夹紧力和提高静摩擦因数来提高加速度。根据国内外堆垛机参数,加速度a可达到3.5～4m/S2,能够极大地提高堆垛机的出入库效率。
为提高加速度,夹紧轮通常采用聚氨酯材料,这种材料受力有一定限制,因此夹紧力也不能无限提高。另外,从公式2可见,堆垛机自重m越小,加速度越大,因此,这种驱动形式只适用于轻型堆垛机。
这种行走驱动形式机械结构复杂,由于驱动装置安装在下横梁端头,导致下横梁长度变长,会占用巷道长度方向空间。为节约空间,减速机采用行星齿轮减速机,价格偏高。
4. 堆垛机行走驱动形式对比
根据上文对堆垛机行走驱动三种形式的介绍,列表进行对比,见表2。
三、结论
行走驱动 篇3
关键词：教师,发展策略,个人价值,集体意志
中医学上说:任督二脉是人体经络主脉。若通,则百脉通,进而能改善体质,强筋健骨。任督二脉是人体循环之根本,那么,教师工作的“任督二脉”在哪里呢?
苏霍姆林斯基指出,真正的教育都是自我教育。在小学阶段,教师能否主动工作,不仅事关工作效果与效率,而且通过情感及行为的示范迁移直接影响着学生能否形成自我教育的意识和能力。学生被动学习,追根溯源是教师内驱动力没有形成。这就如同强身健体之人“任督二脉”没有打通。人们做事情都来源于一个概念———动机,动机的一小部分来源是兴趣,有了兴趣一切OK,无需扬鞭自奋蹄。另外绝大部分来自于需要,可以说需要是动机之本,撬动教师的内在需要才等于打通“任督二脉”。
马斯洛的需要层次理论告诉我们:人有多个层次的需要,浅层的是生理(生存)需要和安全需要,较深层的是社会需要、尊重需要和自我实现的需要。小学教师当中绝大多数(除了真正因兴趣而从教的)当初是为了生存需要进入教育之门的,进门后就有了稳定的工作,浅层的需要就基本得到了永久的保障。当人们的生存需要得到充分的保障以后,着眼于心灵和精神层面的激励可以让他们获得更大的前进动力(李希贵语)。形成激发深层次需要的机制,应该成为管理者的应有选项。
一、从民主管理、人文关怀入手,让教师找到归属感
有些管理者经常抱怨,员工没有主人翁意识和大局观念,反求诸己,从来没有让人家做过主,也没让人家参与过大局,人家自然不敢越位了。魏书生认为,充分发扬民主,有助于发挥群众的聪明才智,有助于提升师生员工的主人翁责任感。实行民主管理,让全体员工参与到学校重大决策中来,凡涉及员工切身利益、学校发展大计的事项广泛征求建议,集体作出决定,员工就会在集体中找到“家的感觉”。实质上,民主管理既符合人们的本性心理需求,也是能唤醒人的主体意识,弘扬人的主体精神。学校新校区规划设计过程中,我曾多次面向全体人员征求意见,虽然有价值的建议不多,但是对于新校区,无形中让多数人心向往之,尽管要搬入郊区,当我向他们征求分流意向时,有87%的一线教师表示愿意到新校区工作。
管理就是服务,没有人文关怀的集体,同样也不能让员工个体找到归属感。学校班额大,一线教师大多都在超负荷工作,生病的不在少数,每次学校都要到家里或医院去看望,让员工找到“家人”的感觉。找到“家人”的感觉后,自然就衍生了“家”的责任感,多数人病情稍微好转后就马上上班了,因为他们知道学校一个萝卜一个坑,他们不来有的班级就揭不开锅。同样原因,学校员工中患有腰椎、颈椎疾病的老师也很多,但是能自由行动的几乎都坚持在岗,于是我们在拥挤的教师办公室添置了床位,这件事尽管有违背“四风”治理之嫌,但是从学校领导者的良知出发,即便被“批判”也值得。
管理就是要倾听人性最细微的呼声,只要达到管理深入心灵的境界,发自内心的感恩必将呼之欲出。民主管理、人文关怀,为集体意志与个人价值的统一着上了底色,奠定了基础。
二、从尊重个体、彰扬尊严入手,让教师找到自重感
玛丽·凯在《掌握人性的管理》一书中说,管理是一门了不起的艺术,它的最高境界是让每个被管理者都感到自己的重要。事实上,人都是有自重感的,现在流行语中的“刷存在感”,恐怕也是这个意思。那么,自重感于工作有何干系呢?李希贵校长告诉我们,一个人认为自己重要的背后,其实是他心灵深处沉甸甸的责任意识。
而管理者往往从本位出发,恰恰容易忽略这一点。
为了鼓励创新、鼓励创造业绩,我们学校有一个“积分制”,获得的积分可以用来购买书籍或获得外出培训的机会。两年下来,作用可谓不小。最近的一件事,却让我发现了一条比“积分制”更重要的王道。
我对本校的音乐组存在过偏见,甚至在心里给他们打上“不思进取”的符号。前年,学校缺一语文老师,实在找不到人,我找到了一位据说能胜任的音乐老师,她给我的答复是:校长,我颈椎有病好眩晕,只给你教半年啊。这件事一直让我很不舒服。今年旗运会让学校出团体操表演,排练自然离不开音乐教师。当时我想这几个家伙会弄吗?于是做出了一个决定,委任一位酷爱音乐的语文老师为总编导,音乐老师负责训练。方案发布了,结果第二天没有动静,到了第三天还没有行动,我坐不住了,找他们过问,他们几乎异口同声地告诉我:×老师编的我们不会练,练不了。我于是问他们,不会练,那你们自己编,会编吗?还是那位“只给我教半年”的老师轻声说:试试呗。没想到的是,他们利用周末时间形成了方案。他们能主动加班,我简直不敢相信。后来我进行了反思:安排语文老师任编导,在他们看来简直是耻辱啊。排练第一天从五年级选队员,主任对他们说:好好挑挑,把那些“站着翻身”的都挑出来。让人更没想到的是,音乐组长竟然建议:主任,除了田径队员和特殊体质的,都让他们上吧,你说多数人练着,剩下的孩子看着,心里得多不舒服啊?一语点醒梦中人,无论教师还是学生,灵魂深处都有尊严感,尊严感需要保护和激发。
尊重每一个人,让每一个个体的尊严闪光,个人价值实现的同时必然带来集体意志的落实。
三、从充分授权、权责统一出发,让教师找到控制感
人都有自我实现和独立人格的需要。从这种需要出发,就有了自主管理的概念。自主管理是对基层充分授权,从而激励基层组织或个人工作自觉性和创造性的管理方式。自主管理全过程注重人性要素,注重员工的个人目标与集体目标的统一,是集体意志与个人价值的最佳统一方式。
在学校管理中,只有集体意志的范围足够宽泛,直至宽泛到只要落实国家教育方针就好的程度,才会产生真正的自主管理。我一直主张淡化过程管理与控制,给予环节干部、教师更多的“做什么,怎么做”的自主权。李镇西老师最近在呼吁《我想办一所没有“特色”的学校》,我感同身受,学生需要有个性,教师可以有风格,但学校如果过分强化“特色”恰恰与师生的需要背道而驰。英国教育家沛西·能说:一个有利于个性的环境,才能指望个性的全面发展。对于很多学生喜欢、家长满意、方向对路的老师,不管才是最好的管理。
对于规模稍大的学校,校长显然无法事无巨细、面面俱到。于是就有了环节干部,有了条条分工,而分工的结果是:环节干部大多只是校长意志的传声筒;条条分工的模式通常还会带来不同工作部门之间的掣肘。这是典型的计划经济思维的表现形式,环节干部以及一线教师往往处在被动执行的角色,始终对自己的工作没有操控感。
管理者要有分工即分权的意愿,责权统一才能让每个人成为一定范围的管理者,才能真正负责。建立起扁平化的管理架构,让每一个人都成为自己的CEO。年部是你的年部,你对年部的管理及资源有统筹安排的权力,你就要对年部的整体效能负责;班级是你的班级,你对班级的管理及资源有统筹安排的权力,你就要对班级的整体效能负责;教学是你的教学,你对课程的管理及资源有统筹安排的权力,你就要对学生的学习效能负责。唯有如此,才有利于更大程度满足自我实现的需要,也才能形成更大的内驱动力。